(57)【要約】【課題】大型基板の位置補正を可能にし、位置補正のコスト的負担を軽減する位置決めステージ等を提供する。【解決手段】パターン形成装置１０１は、ガントリ１１９に設けられるインクジェットヘッドユニット１０３からインクを基板１０５に塗布しパターン形成を行う装置である。基板１０５を正確な位置に移動させる基板移動ステージ１１３に、基板１０５の位置測定及び角度を測定するためのバーミラーを設ける。即ち、Ｘ軸を反射面の法線方向とする第１のバーミラーと、Ｘ軸及びＹ軸の両方向と所定の角度を成す方向を反射面の法線方向とする第２のバーミラーを設ける。第２のバーミラーを斜めに設けることで、基板１０５が大型化しても特殊な幅広のバーミラーを導入することなく、従来の幅を持つバーミラーを使用することが可能になり、コスト的効果が大きい。【選択図】図１
2006245174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の位置決めを行う位置決めステージであって、
前記基板を支持する基板支持部を第１の方向に直線移動させる直線移動手段と、
前記基板支持部を前記第１の方向と直交する第２の方向に直線移動させる第２の直線移動手段と、
前記基板支持部に装着され前記第１の方向を反射面の法線方向とする第１の反射体と、
前記基板支持部に装着され前記第１の方向及び前記第２の方向の両方向と所定の角度をなす方向を反射面の法線方向とする第２の反射体と、
前記第１の反射体に第１の測定光を照射し、反射光を解析して前記基板支持部の位置補正を行う第１の位置補正手段と、
前記第２の反射体に第２の測定光を照射し、反射光を解析して前記基板支持部の位置補正を行う第２の位置補正手段と、
を具備することを特徴とする位置決めステージ。
【請求項２】
前記第１の位置補正手段は、前記第１の方向に対する前記基板支持部の向きを補正し、
前記第２の位置補正手段は、前記第２の方向における前記基板支持部の位置を補正することを特徴とする請求項１記載の位置決めステージ。
【請求項３】
前記基板支持部を回転させる回転手段を具備し、
前記第１の位置補正手段は、前記回転手段により前記第１の方向に対する前記基板支持部の向きを補正することを特徴とする請求項１記載の位置決めステージ。
【請求項４】
前記第１の位置補正手段または前記第２の位置補正手段の少なくともいずれかは、レーザ光による光学三角測量により測長を行い、位置補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の位置決めステージ。
【請求項５】
前記第１の位置補正手段または前記第２の位置補正手段の少なくともいずれかは、レーザ干渉計により取得した位置情報を用いて、位置補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の位置決めステージ。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載の位置決めステージを具備し、前記基板にパターン形成を行うパターン形成装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載の位置決めステージを具備し、前記基板の検査を行う検査装置。
【請求項８】
基板の位置補正を行う位置補正方法であって、
前記基板を支持する基板支持部を第１の方向に直線移動させる第１の直線移動ステップと、
前記基板支持部を前記第１の方向と直交する第２の方向に直線移動させる第２の直線移動ステップと、
前記基板支持部に装着され前記第１の方向を反射面の法線方向とする第１の反射体に第１の測定光を照射し、反射光を解析して前記基板支持部の位置補正を行う第１の位置補正ステップと、
前記基板支持部に装着され前記第１の方向及び前記第２の方向の両方向と所定の角度をなす方向を反射面の法線方向とする第２の反射体に第２の測定光を照射し、反射光を解析して前記基板支持部の位置補正を行う第２の位置補正ステップと、
を具備することを特徴とする位置補正方法。
【請求項９】
前記第１の位置補正ステップは、前記第１の方向に対する前記基板支持部の向きを補正し、
前記第２の位置補正ステップは、前記第２の方向における前記基板支持部の位置を補正することを特徴とする請求項８記載の位置補正方法。
【請求項１０】
前記第１の位置補正ステップは、前記基板支持部を回転させることにより、前記第１の方向に対する前記基板支持部の向きを補正することを特徴とする請求項８記載の位置補正方法。
【請求項１１】
基板の位置決めを行う位置決めステージにおいて、前記基板を支持する基板支持部であって、
第１の方向を法線方向とし、測定光を反射する第１の反射体と、
前記第１の方向及び直交する第２の方向の両方向と所定の角度をなす方向を法線方向とし、測定光を反射する第２の反射体と、
を備えることを特徴とする基板支持部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ等のパターンを形成する基板の位置決めや、検査装置等の基板の位置決めを行う位置決めステージに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータのディスプレイとして、省スペース・低消費電力を特徴とする液晶カラーディスプレイの需要が高まっている。また、液晶カラーディスプレイは、液晶テレビ用途等としても需要が高まっており、画面の大型化が加速されてきている。
【０００３】
液晶パネルを構成するカラーフィルタの基材としては、従来、ガラス板を用いている。ガラス基材上に、ブラックマトリクスや、カラーフィルタを構成する赤色、緑色及び青色の３色のカラーフィルタ層を生成する。こうして生成されるカラーフィルタ基板と、別工程で生成されるＴＦＴ基板とを貼り合わせ、基板間に液晶を注入し偏向フィルムを貼り付けることで液晶パネルが完成する。
【０００４】
基板上に液晶ディスプレイにおけるカラーフィルタのパターンを形成する装置として、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のインクをインクジェット方式により基板上に吐出して着色層パターンを形成するパターン形成装置がある。
【０００５】
図１０及び図１１は、従来のインクジェット方式のパターン形成装置におけるインクジェットヘッドの配置及び位置決め方法を示す図である。
【０００６】
図１０に示すように、従来のパターン形成装置は、各インクジェットヘッドユニットについて、Ｙ方向の調整機構５０４及びθ方向の調整機構５０５を備える。
【０００７】
図１１に示すように、従来のインクジェット方式のパターン形成装置は、パターン間ピッチが変更された場合、各インクジェットヘッド５０１をＹ方向（ｙ１、ｙ２、ｙ３、…）及びθ方向（φ）について調整し、ノズル孔５０２の位置を塗布対象である基板上の所定のパターン５０３の位置に調整する。
【０００８】
即ち、パターン形成装置では、位置決めステージに搭載された基板を正確な位置に移動させつつ、インクジェットヘッド（図１０、図１１参照）からインクを吐出させて基板上にパターンを形成する。
【０００９】
また、基板の位置決めを行う位置決めステージに、反射板（バーミラー）を搭載し、レーザ等を利用して基板位置を高精度に制御する方法がある。例えば、位置決めステージに搭載した平面鏡の誤差に起因して生じるステージの傾斜に関する計測誤差を補正して、位置決め精度を向上させるものがある（特許文献１参照）。
【００１０】
ところで、近年、液晶基板に用いられるガラスは、厚さが薄くなると共に、生産性を向上させるため、ガラスサイズが大型化しており、例えば厚さ１ｍｍ以下、Ｇ６（１５００ｍｍ×１８００ｍｍ）、Ｇ７（１９００ｍｍ×２２００ｍｍ）等のサイズのものが用いられる。
【００１１】
ガラス基板を移動させてパターン形成、検査等を行う工程で、基板支持部の移動によるヨーイング（回転による左右の振れ）補正や、位置補正をする場合、基板を固定する基板支持部に装着されたバーミラーに測定光を反射させて基板支持部の位置のずれを検出する。バーミラーは表面が研磨され高平坦精度を要する高価な反射板である。バーミラーは、所定の位置にセットしたレーザ測定器から照射された測定光を反射する。当該反射光を当該レーザ測定器の受光部が受光し、レーザ測定器は当該バーミラーとの距離を検出する。尚、一般的にバーミラーは、基板支持部の前側面と、塗布方向に平行な側面に、互いに直交する位置に装着される（図４参照）。
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−２０３８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、基板の大型化に伴い、基板を保持する基板支持部の塗布方向側面全面に装着が可能な幅を有するバーミラーを入手することが困難になっている。現状では、作成可能なバーミラーの最大幅は１０００ｍｍ程度である。バーミラーの幅が広くなるほど表面加工精度が低下するので、作成が困難となり、作成できるとしてもコスト的負担が大きくなるという問題点がある。
昨今では、Ｇ７（１９００ｍｍ×２２００ｍｍ）等の世代の基板に対応するためには、基板の塗布方向側面全面に装着する幅２２００ｍｍ以上のバーミラーが必要であるという問題点がある。
【００１４】
本発明は、このような問題を鑑みてなされたもので、大型基板の位置補正を可能にし、位置補正のコスト的負担を軽減する位置決めステージ等の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前述した目的を達成するための第１の発明は、基板の位置決めを行う位置決めステージであって、前記基板を支持する基板支持部を第１の方向に直線移動させる直線移動手段と、前記基板支持部を前記第１の方向と直交する第２の方向に直線移動させる第２の直線移動手段と、前記基板支持部に装着され前記第１の方向を反射面の法線方向とする第１の反射体と、前記基板支持部に装着され前記第１の方向及び前記第２の方向の両方向と所定の角度をなす方向を反射面の法線方向とする第２の反射体と、前記第１の反射体に第１の測定光を照射し、反射光を解析して前記基板支持部の位置補正を行う第１の位置補正手段と、前記第２の反射体に第２の測定光を照射し、反射光を解析して前記基板支持部の位置補正を行う第２の位置補正手段と、を具備することを特徴とする位置決めステージである。
【００１６】
位置決めステージは、インクジェット方式等によりカラーフィルタ等を製造するパターン形成装置や検査装置において、パターンを形成する基板や検査基板を支持して目的とする正確な位置に移動する装置である。カラーフィルタは、ＬＣＤ（液晶ディスプレイパネル）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示装置に用いられる。
直線移動手段としては、スライド機構（スライドレール、スライダ等）、リニアモータ等を用いることができる。
基板支持部は、基板を例えば吸着させて固定する部材である。
反射体は、測定光を反射する高平坦精度を要するバーミラー等である。
【００１７】
第１の発明の位置決めステージは、基板を支持する基板支持部を第１の方向（Ｘ軸方向）に直線移動させる直線移動手段と、第２の方向（Ｙ軸方向）に直線移動させる直線移動手段を備える。また、基板支持部には、第１の方向（Ｘ軸方向）を反射面の法線方向とする第１の反射体と、第１の方向（Ｘ軸方向）と第２の方向（Ｙ軸方向）の両方向と所定の角度θ（０度＜θ＜９０度）をなす方向を反射面の法線方向とする第２の反射体を備える。また、パターン形成装置は、第１の反射体に第１の測定光を照射し、反射光を解析して基板支持部の位置補正（Ｘ軸方向に対するヨー補正）を行う第１の位置補正手段と、第２の反射体に第２の測定光を照射し、反射光を解析して基板支持部の位置補正（Ｘ軸方向に対する水平真直度補正、Ｙ方向の位置補正）を行う第２の位置補正手段とを備える。
【００１８】
位置決めステージは、基板を支持する基板支持部を回転させる回転手段を設けることが望ましい。回転手段は、回転機構であり、ダイレクトドライブモータ等を用いることができる。第１の位置補正手段（Ｘ軸方向に対するヨー補正）は回転手段である。
尚、ヨー補正は、基板の進行方向に対するヨーイング（回転による左右の振れ）を補正することである。
【００１９】
位置決めステージは、第１の位置補正手段または第２の位置補正手段の少なくともいずれかは、レーザ光による光学三角測量により測長を行い、位置補正を行うようにしても良い。即ち、測定光は、レーザ測定器等から照射され、バーミラーで反射された反射光は同じくレーザ測定器のＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）等の受光素子で受光され、位置決めステージの位置を測長する。
【００２０】
位置決めステージは、第１の位置補正手段または第２の位置補正手段の少なくともいずれかは、レーザ干渉計により取得した位置情報を用いて、位置補正を行うようにしても良い。即ち、レーザ干渉計を使用して測定光を位置決めステージに照射し、バーミラーで反射され計測された干渉縞をパルス出力を経て位置情報に変換し、位置決めステージの位置を測長する。
【００２１】
第１の発明による位置決めステージは、第１の方向（Ｘ軸方向）と第２の方向（Ｙ軸方向）の両方向と所定の角度θ（０度＜θ＜９０度）をなす方向を反射面の法線方向とする第２の反射体を装着するので、第２の反射体の幅を短縮し、コスト的負担を軽減することができる。
【００２２】
第２の発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の位置決めステージを具備し、前記基板にパターン形成を行うパターン形成装置である。
【００２３】
第２の発明のパターン形成装置は、カラーフィルタ等のパターンを基板に形成する装置であり、第１の発明による位置決めステージにより基板を目的の位置に移動させる。
【００２４】
第３の発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の位置決めステージを具備し、前記基板の検査を行う検査装置である。
【００２５】
第３の発明の検査装置は、基板の検査を行う検査装置であり、第１の発明による位置決めステージにより基板を目的の位置に移動させる。
【００２６】
第４の発明は、基板の位置補正を行う位置補正方法であって、前記基板を支持する基板支持部を第１の方向に直線移動させる第１の直線移動ステップと、前記基板支持部を前記第１の方向と直交する第２の方向に直線移動させる第２の直線移動ステップと、前記基板支持部に装着され前記第１の方向を反射面の法線方向とする第１の反射体に第１の測定光を照射し、反射光を解析して前記基板支持部の位置補正を行う第１の位置補正ステップと、前記基板支持部に装着され前記第１の方向及び前記第２の方向の両方向と所定の角度をなす方向を反射面の法線方向とする第２の反射体に第２の測定光を照射し、反射光を解析して前記基板支持部の位置補正を行う第２の位置補正ステップと、を具備することを特徴とする位置補正方法である。
【００２７】
第４の発明は、第１の発明である位置決めステージにおける基板の位置補正方法に関する発明である。
【００２８】
第５の発明は、基板の位置決めを行う位置決めステージにおいて、前記基板を支持する基板支持部であって、第１の方向を法線方向とし、測定光を反射する第１の反射体と、前記第１の方向及び直交する第２の方向の両方向と所定の角度をなす方向を法線方向とし、測定光を反射する第２の反射体と、を備えることを特徴とする基板支持部である。
【００２９】
第５の発明は、第１の発明である位置決めステージにおける基板支持部に関する発明である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、大型基板の位置補正を可能にし、位置補正のコスト的負担を軽減する位置決めステージ等を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係るパターン形成装置１０１の構成を示す図である。
【００３２】
（１．パターン形成装置１０１）
図１は、パターン形成装置１０１の概略斜視図である。尚、θ軸は鉛直方向の回転軸を示し、θ方向はその回転方向を示す。Ｙ軸は、インクジェットの塗布幅方向を示し、Ｘ軸は塗布方向を示す。θ軸、Ｙ軸、Ｘ軸は互いに直角を成す。
【００３３】
パターン形成装置１０１は、インクジェット方式によりカラーフィルタを製造する装置である。パターン形成装置１０１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の色素を含有するインクをインクジェット方式で光透過性の基板上に吐出し、各インクを硬化させて着色画素部を形成し、当該基板上にカラーフィルタパターンを形成する。
【００３４】
パターン形成装置１０１は吸着テーブル１０７、基板移動ステージ１１３、θ軸移動ステージ１０９、移動ステージ１１４、移動バー１１１、保持部１１５、定盤１１７、インクジェットヘッドユニット１０３、ガントリ１１９、スライドレール１２１、スライド部１２２、バーミラー１２３−１〜１２３−２、レーザ測定器１２５−１〜１２５−３、アライメントカメラ１２７、等から構成される。
【００３５】
吸着テーブル１０７は、カラーフィルタパターンが形成される基板１０５を吸着して固定するテーブルである。基板１０５の吸着は、例えば吸着テーブル１０７と基板１０５との間の空気を減圧、真空にすることにより実現される。この場合、吸着テーブル１０７には空気を吸引するための小孔（図示しない）が設けられ、吸着の際には当該孔を通じて真空ポンプ（図示しない）等により空気の吸引が行われる。
【００３６】
基盤支持部としての基板移動ステージ１１３は、基板１０５と吸着テーブル１０７を支持し、基板１０５の位置のずれを検出するバーミラー１２３−１、１２３−２を装着する。
【００３７】
基板移動ステージ１１３は、θ軸移動ステージ１０９、及び移動ステージ１１４に支持され、θ軸移動ステージ１０９の回転移動と共に回転し、移動ステージ１１４の移動と共にＸ軸方向に移動する。また、基板移動ステージ１１３は、θ軸移動ステージ１０９、移動ステージ１１４と共に、移動バー１１１に敷設されるスライドレール等（図示しない）に沿ってＹ軸方向に直線移動する。
【００３８】
尚、本実施の形態では説明していないが、基板移動ステージ１１３は、θ軸移動ステージ１０９と一体化することもできる。即ち、基板移動ステージ１１３を回転可能な構成にしても良い。
【００３９】
θ軸移動ステージ１０９は、回転ステージであり、例えばステップモータ、サーボモータ、ダイレクトドライブモータ等の制御可能なモータによって所定の回転軸に回転自在に支持される。θ軸移動ステージ１０９は、制御部２０１（後述の図６参照）が出力する制御量に基づいて、基板移動ステージ１１３や吸着テーブル１０７をθ方向に回転させる。
【００４０】
移動ステージ１１４は、吸着テーブル１０７、基板移動ステージ１１３、及びθ軸移動ステージ１０９を搭載して、移動バー１１１の移動と共にＸ軸方向（塗布方向）に直線移動するステージであると同時に、吸着テーブル１０７、基板移動ステージ１１３、及びθ軸移動ステージ１０９を、移動バー１１１に敷設されるスライドレール等（図示しない）に沿ってＹ軸方向に直線移動させる。移動バー１１１は、例えばステップモータ、サーボモータ、リニアモータ等の制御可能なモータによって所定の軸方向に移動可能に支持され、制御部２０１（後述の図６参照）が出力する制御量に基づいて、吸着テーブル１０７、基板移動ステージ１１３、及びθ軸移動ステージ１０９をＸ軸方向に移動させる。
【００４１】
尚、移動バー１１１は、定盤１１７の両端部の一方向（Ｘ軸方向）に並列に設ける保持部１１５に敷設されるスライドレール等（図示しない）に沿ってＸ軸方向に直線移動する。
【００４２】
制御部２０１は、レーザ干渉計（レーザ測定器１２５−１〜１２５−３）から出力されるパルス等の信号をカウントして位置情報に変換し、その量に基づいた制御量をそれぞれ、θ軸移動ステージ１０９、移動ステージ１１４、移動バー１１１を駆動するモータ等に出力する。尚、別途リニアスケール等を配置しても良い。
【００４３】
定盤１１７は、石製やセラミック製の高平坦精度を要する盤である。本実施の形態では、基板１０５を搭載する基板移動ステージ１１３、θ軸移動ステージ１０９、及び移動ステージ１１４等が定盤１１７上に沿って移動する。尚、図示しないが、θ軸移動ステージ１０９、及び移動ステージ１１４等をエア浮上させて、定盤１１７上を移動させる機構を設けることが望ましい。
【００４４】
インクジェットヘッドユニット１０３は、位置調整の行われた複数のインクジェットヘッドが配列されたユニットであり（図１０参照）、基板１０５に対してインクを吐出してパターン形成を行う。
【００４５】
インクジェットヘッドユニット１０３は、スライド部１２２、スライドレール１２１を介してガントリ１１９に連結され、塗布幅方向（Ｙ軸方向）に直線移動する。スライド部１２２とスライドレール１２１は、インクジェットヘッドユニット１０３のＹ軸方向位置調整を行う機構である。移動機構としては、例えばリニアモータ、スライド機構等を用いることができる。尚、スライドレール１２１にエア浮上機構を用いることが望ましい。
【００４６】
尚、スライドレール１２１際に、リニアスケール、レーザ干渉計等の精密測長手段を配置し、当該リニアスケール等の検出値に基づいてモータをフィードバック制御する。
また、θ鉛直方向に上下移動機構を設けるようにしても良い。
ガントリ１１９は、定盤１１７に固定される門型フレームである。尚、ガントリ１１９を複数設けても良いし、ガントリ１１９上にスライドレール駆動等を設けＸ軸方向に移動するようにしても良い。
【００４７】
アライメントカメラ１２７は、吸着テーブル１０７に吸着固定された基板１０５のθ方向角度及びＸＹ座標を検出するために、基板１０５の所定箇所（基板上に形成されるアライメントマーク（図示しない）等）を撮像するカメラである。アライメントカメラ１２７の撮像画像は、パターン形成装置１０１の制御部２０１（後述の図６参照）に入力される。尚、アライメントカメラ１２７は、パターン形成装置１０１のフレーム（図示しない）に固定支持される。
【００４８】
制御部２０１（後述の図６参照）は、撮像画像に基づいて基板１０５のθ方向角度及びＸＹ座標を抽出する処理を行う。制御部２０１（後述の図６参照）は、抽出したデータを所定のデータと比較してそれらの偏差を算出し、偏差を小さくするように制御量を算出する。
【００４９】
制御部２０１（後述の図６参照）は、θ軸移動ステージ１０９、移動ステージ１１４、移動バー１１１等に対してそれぞれの制御量を出力して各ステージの位置制御を行う。このように、制御部２０１（後述の図６参照））は、アライメントカメラ１２７の撮像画像に基づいて、基板１０５が所定のθ方向角度、所定のＸＹ座標となるように制御する。
【００５０】
即ち、パターン形成装置１０１は、θ軸移動ステージ１０９、移動ステージ１１４、移動バー１１１等の位置制御を行い、所定のθ方向角度、所定のＸＹ座標となるように基板１０５の位置決めを行う。
【００５１】
基板１０５の位置決め後、パターン形成装置１０１は、移動バー１１１をＸ軸方向（塗布方向）に移動させ基板１０５をインクジェットヘッドユニット１０３の下の所定の位置に搬送する。
【００５２】
パターン形成装置１０１は、所定のタイミングでインクジェットヘッドユニット１０３のノズル孔からインクを吐出させて基板１０５上にパターンを形成し、移動バー１１１をＸ軸方向に所定の距離だけ移動させて基板１０５のＸ方向全長のパターン形成を行う。更に移動バー１１１を初期位置に戻し、移動ステージ１１４と、インクジェットヘッドユニット１０３とを、Ｙ軸方向（塗布幅方向）の所定の位置に移動させる。
【００５３】
更に、パターン形成装置１０１は、所定のタイミングでインクジェットヘッドユニット１０３のノズル孔からインクを吐出させて移動バー１１１を移動させて基板１０５のＸ軸方向全長へのパターン形成を行う。尚、パターン形成を行いつつ基板１０５をＸ軸方向に所定の距離だけ移動後、Ｙ軸方向にヘッドユニット１０３を移動して、Ｘ軸方向を初期位置に戻しつつ次のパターン形成を行うようにしても良い。
パターン形成装置１０１は、以上の処理工程を繰り返して基板１０５全体にパターン形成を行う。
【００５４】
図２は図１で説明したパターン形成装置１０１を方向Ａから見た図である。基板移動ステージ１１３を方向Ａからみると、方向Ａを反射面の法線方向とするように（Ｙ軸に平行に）バーミラー１２３−１が装着される（図１、図２参照）。また、バーミラー１２３−１の下段（下段に限定されない）部分は、基板移動ステージ１１３の形状をＸ軸とＹ軸両方に対して角度を持たせる。当該角度を有する部分には、バーミラー１２３−２が装着される。
【００５５】
図３は、基板移動ステージ１１３をθ方向上方から見た図であり、バーミラー１２３−１とバーミラー１２３−２が所定の角度を成している。
バーミラーは、表面に高平坦精度を要する高価な反射鏡であり、所定の位置にセットされたレーザ測定器から照射される測定光を反射し、測長に使用される。
【００５６】
尚、図２及び図３に示すように、基板移動ステージ１１３のＹ軸方向ほぼ全幅にバーミラー１２３−１、１２３−２を装着する必要はなく、寸法精度が高い必要最小幅のバーミラー１２３−１、１２３−２を使用することが望ましい。
【００５７】
図１において、バーミラー１２３−１は、レーザ測定器１２５−１、１２５−２からの照射を反射する。レーザ測定器１２５−１、１２５−２はＸ軸方向（バーミラー１２３−１に対して法線方向）に測定光を照射する。また、バーミラー１２３−２は、レーザ測定器１２５−３からの照射を反射する。レーザ測定器１２５−３は、バーミラー１２３−２に対して法線方向に測定光を照射する。
【００５８】
尚、それぞれのレーザ測定器１２５−１〜１２５−３から照射された測定光は、バーミラー１２３−１又は１２３−２で反射され元のレーザ測定器の受光部が受光する。本実施例ではレーザ測定器１２５−１〜１２５−３は、例えばレーザ干渉計とし、入射波と反射波の干渉縞をパルスとして制御部２０１（後述する）に出力する。尚、レーザ測定器１２５−１〜１２５−３は、発光部と受光部を異なる位置に設置する装置であっても良い。
【００５９】
尚、図１には図示していないが、パターン形成装置１０１の動作時、及び搬送時には定盤１１７の下部には除振台を設けて、定盤１１７の振動を防止し、パターン形成の精度を維持する。
【００６０】
（２．ヨー補正及び水平真直度補正）
図４は、従来のヨー補正及び水平真直度補正を説明する図であり、図５は本実施の形態におけるヨー補正及び水平真直度補正を説明する図を示す。
【００６１】
図４及び図５は、基板移動ステージ１１３と基板１０５とをθ軸上方から見た図である。吸着テーブル１０７、θ軸移動ステージ１０９、及び移動ステージ１１４は図示していない。
【００６２】
図４及び図５における「ヨー補正」とは、基板移動ステージ１１３がＸ軸方向（インク塗布方向）に進行する際の、回転方向の補正を行うことである。
【００６３】
また、図４及び図５における水平真直度補正とは、基板移動ステージ１１３のＸＹ水平平面におけるＹ軸方向（インク塗布幅方向）のずれの補正を行うことである。
【００６４】
図４において、基板移動ステージ１１３のＸ軸と垂直な側面にバーミラー１２４−１を装着し、当該バーミラー１２４−１の法線上にレーザ測定器１２５−１、１２５−２を配置する。また、基板移動ステージ１１３のＹ軸と垂直な側面にバーミラー１２４−２を装着し、当該バーミラー１２４−２の法線上にレーザ測定器１２５−４を配置する。
【００６５】
基板移動ステージ１１３は、前述のインクジェットヘッドユニット１０３によるパターン形成を行う工程で、Ｘ軸に沿ってＢ方向（図４参照）に進行する。レーザ測定器１２５−１、１２５−２から算出された位置情報が等しければ、当該測定値が正しいかどうかを判定し、補正の必要があれば基板移動ステージ１１３をＸ軸方向に移動させて（移動ステージ１１４を移動させることによって）、Ｘ方向の位置補正を行う。
【００６６】
レーザ測定器１２５−１、１２５−２から算出された位置情報が異なっていれば、Ｘ軸方向に対するヨー補正を行う。即ち、θ軸移動ステージ１０９を、レーザ測定器１２５−１、１２５−２から算出された位置情報が等しくなる位置に回転移動させる。更に、補正の必要があれば基板移動ステージ１１３をＸ軸方向に移動させて位置補正を行う。
【００６７】
レーザ測定器１２５−１、１２５−２によるＸ軸方向位置補正及びヨー補正終了後、移動前後のレーザ測定器１２５−４から算出された位置情報が異なっていれば、基板移動ステージ１１３のＹ軸方向の水平真直度補正を行う。即ち、レーザ測定器１２５−４から算出された位置情報が、移動前の所定の値になるように、基板移動ステージ１１３をＹ軸方向に平行移動させ（移動ステージ１１４を移動させることによって）、位置補正（水平真直度補正）を行う。
【００６８】
このように、従来のヨー補正及び水平真直度補正では、基板１０５の全長に渡って補正を行うには、基板１０５のＸ軸方向長「ｌ」に対してほぼ同じ幅（ｗ１）のバーミラー１２５−４を装着する必要があった。しかしながら、昨今の基板１０５の大型化に伴い、基板１０５のＸ軸方向長「ｌ」が２０００ｍｍｍを超える場合があり、バーミラーが入手困難となっている。
【００６９】
図５は、本実施の形態におけるパターン形成装置１０１のヨー補正及び水平真直度補正を示す。本実施の形態では、基板移動ステージ１１３のＸ軸に垂直な側面にバーミラー１２３−１を装着し、当該バーミラー１２３−１の法線上にレーザ測定器１２５−１、１２５−２を配置する。また、Ｘ軸及びＹ軸の両軸に対して垂直でない側面にバーミラー１２３−２を装着し、当該バーミラー１２３−２の法線上にレーザ測定器１２５−３を配置する。
【００７０】
基板移動ステージ１１３は、前述のインクジェットヘッドユニット１０３によるパターン形成を行う工程で、Ｘ軸に沿ってＢ方向（図５参照）に進行する。まず、レーザ測定器１２５−１、１２５−２によるＸ軸方向位置補正及びヨー補正は、従来の方法（図４で説明）と同様である。
【００７１】
レーザ測定器１２５−１、１２５−２によるＸ軸方向位置補正及びヨー補正終了後、移動前後のレーザ測定器１２５−３から算出された位置情報と、レーザ測定器１２５−１又は１２５−２から算出された位置情報とを基に、制御部２０１（図６参照）が演算して、基板移動ステージ１１３のＹ軸方向の水平真直度補正を行う。即ち、レーザ測定器１２５−３から算出された位置情報が、所定の値になるように、基板移動ステージ１１３をＹ軸方向に平行移動させ位置補正（水平真直度補正）を行う。
【００７２】
本実施の形態におけるヨー補正及び水平真直度補正では、基板１０５のＸ軸方向長「ｌ」に対して短い幅（ｗ２）のバーミラー１２５−３の使用で対応することが可能である。従って、現存する、幅が短いほど高精度に製作できるバーミラーを使用し、コスト的負担を軽減することができる。
【００７３】
（３．パターン形成装置１０１の制御）
図６は、パターン形成装置１０１の構成を制御の観点から示す図である。パターン形成装置１０１は、制御部２０１、位置決め部２０９、測定部２１１、インク吐出部２１３等から構成される。
【００７４】
制御部２０１は、パターン形成装置１０１を構成する各装置の動作制御、演算処理等を行う装置であり、例えばコンピュータ等を用いることができる。制御部２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２０３、メモリ２０５、記憶装置２０７等を備える。
【００７５】
ＣＰＵ２０３は、記憶装置２０７、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ：図示しない）、記憶媒体（図示しない）等に格納されるプログラムをメモリ２０５に呼び出して実行し、演算処理、動作制御処理を行う。
【００７６】
メモリ２０５は、ＲＯＭ（図示しない）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ：図示しない）等であり、恒久的或いは一時的に各種情報を保持する。
ハードディスクなどの記憶装置２０７を使用し、各種設定値やパターン形成履歴等の各種データを保持してもよい。
【００７７】
位置決め部２０９は、基板１０５及びインクジェットヘッドユニット１０３を、所定の位置に配置する装置である。即ち、図１において、基板１０５を移動させるθ軸移動ステージ１０９、移動ステージ１１４、移動バー１１１、及びインクジェットヘッドユニット１０３を移動させるスライド部１２２等を位置決め部２０９とする。尚、図示していないが、インクジェットヘッドユニット１０３を構成する少なくとも１つのインクジェットヘッドの位置や角度を調整する装置も、位置決め部２０９の装置の１つである。
【００７８】
測定部２１１は、基板１０５の位置情報を測定する装置である。図１によれば、基板１０５の所定箇所（基板上に形成されるアライメントマーク）を撮像するアライメントカメラ１２７、各軸方向の位置補正を行うレーザ測定器１２５−１〜１２５−３、バーミラー１２３−１、１２３−２、また図示していないが、モータ等のフィードバック制御を行うためのリニアスケール、リニアスケールヘッド等を測定部２１１とする。
【００７９】
インク吐出部２１３は、インクを吐出する装置である。インク吐出部２１３であるインクジェットヘッドユニット１０３は、インクジェットヘッドから基板１０５にインクを吐出してパターン形成を行う。
【００８０】
（４．パターン形成のフローチャート）
図７は、本実施の形態に係るカラーフィルタの基板１０５のパターン形成のフローチャートを簡易的に示した図である。図７のフローチャートを図１乃至図６を適宜用いて説明する。
【００８１】
パターン形成装置１０１の制御部２０１は、ＣＰＵ２０３が記憶装置２０７等に格納するプログラム（実行プログラム、ＯＳのプログラム等）や、プログラムの実行に必要な各種データ等をメモリ２０５上にロードして、以下のステップを実行する。
【００８２】
パターン形成装置１０１の制御部２０１は、カラーフィルタパターンを形成する基板１０５を吸着テーブル１０７に固定する（ステップ１００１）。即ち、吸着テーブル１０７に設けられる空気を吸引するための小孔（図示しない）を通じて真空ポンプ（図示しない）等を駆動して空気を吸引し、基板１０５との間の空気を減圧し真空にすることにより、基板１０５の固定を実現する。
【００８３】
次に、制御部２０１は、基板１０５の所定箇所（基板上に形成されるアライメントマーク（図示しない）等）に合わせて基板１０５を初期位置にセットする（ステップ１００２）。即ち、制御部２０１は、測定部２１１であるアライメントカメラ１２７で、基板１０５のアライメントマークのデータを取得し、所定の位置になるように位置決め部２０９（θ軸移動ステージ１０９、移動ステージ１１４、移動バー１１１）に制御量を出力して基板１０５を初期位置に移動させる。
【００８４】
次のステップ１００３（ステップ１００４乃至ステップ１００７）が、本実施の形態に係るステップであり、位置決め部２０９が基板移動ステージ１１３を移動させたときに（ステップ１００４）、測定部２１１が基板移動ステージ１１３の位置を測定し（ステップ１００５）、基板移動ステージ１１３の位置が正しくなければ（ステップ１００６のＮＯ）、制御部２０１が基板移動ステージ１１３の位置を補正する（ステップ１００７）。
【００８５】
測定部２１１のレーザ測定器１２５としてレーザ干渉計を用いる場合、レーザ干渉計が干渉縞を得て出力するパルス信号等を、制御部２０１がカウントして位置情報に変換する。制御部２０１は、その位置情報に基づいて位置決め部２０９へ補正制御量を出力する。
尚、上記ステップ１００３の詳細については、図８を用いて詳細なフローチャートを説明する。
【００８６】
制御部２０１は、基板移動ステージ１１３の位置測定と補正を行う位置決めステップ１００３と平行して、インク吐出部２１３から基板１０５にインクを塗布してパターンを形成させる（ステップ１００８）。即ち、パターン形成装置１０１は、常時、基板移動ステージ１１３の位置補正を実行しつつ、所定のタイミングでインク吐出開始及びインク吐出停止を行い、基板１０５のパターン形成を行う。
【００８７】
基板１０５全体（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）へのパターン形成が終了すると（ステップ１００９のＹＥＳ）、パターン形成工程は終了する。即ち、制御部２０１は基板移動ステージ１１３の移動と位置補正（ステップ１００３）とを実行しつつ基板１０５全体へのパターン形成（ステップ１００８）を行う。
【００８８】
次に、図８により、図７のステップ１００３の詳細なフローチャートを説明する。尚、図９は基板移動ステージ１１３の移動と位置補正を説明する図である。
【００８９】
また、図９では、説明のため、基板移動ステージ１１３の平面形状が実際の図１乃至図３に示す基板移動ステージ１１３とは異なる。また、図９では、簡易的にＸ軸方向に法線方向を持つバーミラー１２３−１と、Ｘ軸及びＹ軸に対して斜め方向を持つバーミラー１２３−２を同一平面に記載している。
【００９０】
図９では、まず、基板１０５（図示せず）を搭載した基板移動ステージ１１３を、位置Ｐ１に配置する。制御部２０１は、位置決め部２０９に指示し、基板移動ステージ１１３をＸ軸方向の位置Ｐ２に移動させるものとする。位置Ｐ３は、目標位置Ｐ２に対する実際の基板移動ステージ１１３の移動位置である。本実施の形態では、パターン形成装置１０１の制御部２０１は、基板移動ステージ１１３の位置を測定し、ずれを判定して補正する。
【００９１】
図８において、まず、位置決め部２０９が基板移動ステージ１１３を移動（ステップ１００４）、即ち、制御部２０１は位置Ｐ１（図９参照）にある基板移動ステージ１１３を、Ｂ方向の目標位置Ｐ２に移動させるべく、移動ステージ１１４と移動バー１１１を移動させる（ステップ１５０１）。
【００９２】
尚、レーザ測定器１２５−１〜１２５−３は、移動前の位置Ｐ１における基板移動ステージ１１３の距離情報を測定し、記憶装置２０７等に保持しておく。即ち、レーザ測定器１２５−３は点Ａ１までの距離ａ１、レーザ測定器１２５−１は点Ｂ１までの距離ｂ１、レーザ測定器１２５−２は点Ｃ１までの距離ｃ１を保持している。尚、位置Ｐ１では基板移動ステージ１１３のヨーイングは補正されており、ｂ１＝ｃ１である。
尚、レーザ測定器１２５−１〜１２５−３としてレーザ干渉計を用いる場合、レーザ干渉計が出力するパルス信号等を、制御部２０１がカウントして位置情報（距離）を得る。
基板移動ステージ１１３は目標位置Ｐ２に対し、実際は位置Ｐ３に移動したものとする。
【００９３】
次に図７で説明した位置測定と判定（ステップ１００５とステップ１００６）についてステップ１５０２乃至ステップ１５０６で説明する。制御部２０１は、レーザ測定器１２５−１、１２５−２で基板１０５のＸ方向位置を測定する（ステップ１５０２）。即ち、レーザ測定器１２５−１は点Ｂ２までの距離ｂ２、レーザ測定器１２５−２は点Ｃ２までの距離ｃ２を得る。
【００９４】
制御部２０１は、レーザ測定器１２５−１、１２５−２の取得データから、移動後の基板移動ステージ１１３にＸ軸方向に傾きがあるかどうかを判定する（即ち基板移動ステージ１１３のＸ軸方向に対するヨーイングを判定する）（ステップ１５０３）。即ち、ｂ２＝ｃ２であれば、制御部２０１は、基板移動ステージ１１３のＸ軸方向に傾きがないと判定する（ステップ１５０３のＮＯ）。
【００９５】
但し、ここでは説明を省略するが、レーザ測定器１２５−１、１２５−２の測定値がｂ２＝ｃ２であったとしても、基板移動ステージ１１３のＸ軸方向の移動量（ｂ２−ｂ１）が、移動目標位置Ｐ２に対する移動量と異なっていると、基板移動ステージ１１３はＸ軸方向位置がずれていることになる。この場合は、制御部２０１は移動バー１１１を移動させてＸ軸方向位置の補正を行う。
【００９６】
ここでステップ１５０３に戻り、レーザ測定器１２５−１、１２５−２の取得データのｂ２とｃ２が等しくない場合は、制御部２０１は、基板移動ステージ１１３はＸ軸方向に傾きがあると判定、即ちＸ軸方向のヨー補正が必要であると判定する（ステップ１５０３のＹＥＳ）。次に制御部２０１は、位置補正のステップ１００７に移り、Ｘ軸方向のヨー補正のため、θ軸移動ステージ１０９を所定角度回転移動させて基板移動ステージ１１３の角度補正を行い（ステップ１５０４）、ステップ１５０２に戻る。
【００９７】
次に、Ｘ軸方向の傾きがない場合（ステップ１５０３のＮＯ）、制御部２０１はレーザ測定器１２５−３の点Ａｋの測定値（ａ２＋ａｋ）を取得し、基板移動ステージ１１３のＹ軸方向のずれを算出する（ステップ１５０５）。
【００９８】
即ち、基板移動ステージ１１３が位置Ｐ１から目標位置Ｐ２に移動すると、Ｘ軸方向には距離（ｂ２−ｂ１）移動する。従って、図９から、点Ａ２の距離ａ２は、以下の式（１）で算出される。
ａ２＝ａ１＋（ｂ２−ｂ１）ｓｉｎθ    ・・・・・（１）
【００９９】
従って、移動後の点Ａｋの測定値（ａ２＋ａｋ）において、ａｋ＝０であれば、基板移動ステージ１１３のＹ軸方向位置は目標位置に移動したことがわかり（ステップ１５０６のＹＥＳ）、次のステップ１００８に進む。
【０１００】
移動後の点Ａｋの測定値（ａ２＋ａｋ）において、ａｋが０でなければ、制御部２０１は、基板移動ステージ１１３はＹ軸方向にずれていると判定する（ステップ１５０６のＮＯ）。
【０１０１】
即ち、図９において、レーザ測定器１２５−３の測定値（ａ２＋ａｋ）のずれａｋを、「０」にするには、点Ａ３が点Ａ２の位置になるように、基板移動ステージ１１３をＹ軸方向に移動させて位置補正を行う（ステップ１５０７）。基板移動ステージ１１３のＹ軸方向の移動は、移動ステージ１１４をＹ軸方向に移動させることで行われる。尚、図９に示すように、基板移動ステージ１１３のＹ軸方向補正距離は、以下の式（２）で算出される。
距離（Ａ２−Ａ３）＝ａｋ／ｃｏｓθ・・・・・（２）
基板移動ステージ１１３のＹ軸方向位置補正が終了すると（ステップ１５０７）、ステップ１５０２に戻る。
【０１０２】
（５．その他）
本実施の形態では、Ｘ軸方向を反射面の法線方向とするバーミラー１２３−１と、Ｘ軸方向とＹ軸方向いずれにも角度を有するバーミラー１２３−２とを、基板移動ステージ１１３の側面に２段に分けて装着しているが、本実施の形態による基板移動ステージ１１３の位置検出と位置補正、ヨー補正を行うものであれば、バーミラーの装着位置、装着数、装着角度、装着長さ等は本実施の形態に限定されるものではない。また、バーミラーの形状等も本実施の形態に限定されるものではない。
【０１０３】
基板移動ステージ１１３の位置検出用のレーザ測定器は、本実施の形態では発光部と受光部を同時に備える装置として説明したが、発光部と受光部を別に備えるようにしても良い。この場合は、バーミラーに対して発光部からの入射角と、受光部に対する反射角が等しくなるように、発光部、受光部及びバーミラーを配置する。
【０１０４】
（６．効果等）
以上説明したように、本実施の形態のパターン形成装置１０１は、基板サイズが大型化しても、斜めにバーミラーを装着することで、バーミラーの幅を広げなくても従来の製品を利用できるというコスト的効果がある。即ち、バーミラー入手に伴うコスト的負担を軽減する効果がある。
【０１０５】
また、塗布幅方向の基板移動ステージ１１３の位置のずれを検出する際、バーミラーの幅の短いものを採用することで、コスト的負担を軽減できる。また、幅が短いほどバーミラーの表面加工製作精度は高く、高品質であるので、位置検出精度を維持又は現状以上に向上させる効果がある。ひいては、基板１０５のパターン形成精度を維持又は向上させる効果がある。
【０１０６】
尚、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に限られるものではない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本実施の形態におけるパターン形成装置１０１の概略斜視図
【図２】図１のＡ方向から基板１０５等を見た図
【図３】図１の上方から基板移動ステージ１１３等を見た図
【図４】従来のヨー補正及び水平真直度補正を説明する図
【図５】本実施の形態におけるヨー補正及び水平真直度補正を説明する図
【図６】パターン形成装置１０１のデータ処理を説明する図
【図７】パターン形成のフローチャート
【図８】基板１０５の移動・位置補正のフローチャート
【図９】位置補正を説明する図
【図１０】従来のインクジェットヘッドの配置及び位置決め方法
【図１１】従来のインクジェットヘッドの配置及び位置決め方法
【符号の説明】
【０１０８】
１０１………パターン形成装置
１０３………インクジェットヘッドユニット
１０５………基板
１０７………吸着テーブル
１０９………θ軸移動ステージ
１１１………移動バー
１１３………基板移動ステージ
１１４………移動ステージ
１１５………保持部
１１７………定盤
１１９………ガントリ
１２１………スライドレール
１２２………スライド部
１２３−１、１２３−２、１２４−１、１２４−２………バーミラー
１２５−１、１２５−２、１２５−３………レーザ測定器
１２７………アライメントカメラ
２０１………制御部
２０３………ＣＰＵ
２０５………メモリ
２０７………記憶装置
２０９………位置決め部
２１１………測定部
２１３………インク吐出部
５０１………インクジェットヘッド
５０２………ノズル孔
５０３………パターン
５０４………調整機構（Ｙ方向）
５０５………調整機構（θ方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006245174.tif 000009
【図８】
2006245174.tif 000010
【図９】
2006245174.tif 000011
【図１０】
2006245174.tif 000012
【図１１】
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